骨骼肌不自主战栗是躯体运动神经还是自主神经系统发挥作用？

 

来源公众号：学甫无境 作者：王甫荣

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问题的提出：人教版选择性必修1第3章第53页旁栏，为什么说寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应？

答案为：身体发抖在生理学上称为战栗产热，又称寒战产热。人体在寒冷环境中主要依靠战栗来增加产热量。寒冷刺激会作用于体表的冷觉感受器，经传入神经传至下丘脑体温调节中枢，最终引起延髓某些部位的神经元兴奋，并将兴奋下传到脊随前角运动神经元，引起肌肉战栗产热。战栗是骨骼肌发生不随意的、不受大脑皮层控制的节律性收缩，节律为9～11次/min，屈肌和伸肌同时收缩，基本上不对外做功，但产热量很高。因此，寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应。

从上述表述的机理来看。骨骼肌战栗（如寒战）的神经调控主要涉及躯体运动神经，但其触发和调节与自主神经系统（尤其是下丘脑的体温调节中枢）密切相关。具体机制如下：

首先我们要明确一个道理，自主神经系统支配平滑肌（如胃肠）、心肌和腺体，负责不随意的内脏活动（如心跳、出汗）。躯体运动神经支配骨骼肌，通常负责随意运动，但也可介导不随意的反射（如战栗、膝跳反射）。

有时，我们的生理活动会同时存在随意控制和自主控制的调节，如我在编写选择性必修《疑难解惑》时（82页）讲到了“呼吸的自主控制和随意控制”：

同样的，骨骼肌存在随意控制，如果是不自主的战栗也存在自主控制的调节。

1. 自主神经系统的调控——下丘脑的体温调节中枢（核心调控中枢）

骨骼肌战栗的本质是体温调节的产热反应（通过肌肉节律性收缩快速产热），其启动和调控由下丘脑的体温调节中枢主导。当环境温度降低或体温下降时，自主神经系统（主要是下丘脑的体温调节中枢）感知到这一变化，通过整合信息后，向下发出指令（经躯体运动神经）启动骨骼肌战栗。此时，自主神经系统的作用是“调控开关”，而非直接支配骨骼肌。

位置：下丘脑的视前区-下丘脑前部（PO/AH）是体温调定点的核心区域，能感知血液温度、皮肤冷觉感受器的传入信号，以及中枢温度敏感神经元的反馈。

作用：当环境寒冷或体温下降时，PO/AH将体温调定点与实际体温对比，通过自主神经系统（交感神经）向躯体运动系统发出“启动产热”的指令，触发骨骼肌战栗。

2. 躯体运动神经的作用——脊髓前角运动神经元（下级效应中枢）

骨骼肌的唯一神经支配来自躯体运动神经（属于周围神经系统的传出部分），其低级中枢位于脊髓前角（含α运动神经元）。无论骨骼肌收缩是有意（如主动抬手）还是无意（如战栗），其直接执行均依赖躯体运动神经传递信号。战栗时，骨骼肌的不自主节律性收缩（产热）由躯体运动神经元驱动。

作用：下丘脑的指令经脑干（如延髓、脑桥）的运动神经元核团中继后，传递至脊髓前角运动神经元，后者发出轴突（躯体运动神经纤维）支配骨骼肌纤维，引发不自主的节律性收缩（战栗）。

另外，其他中枢也参与，如脑干网状结构可能参与调节战栗的节律（如收缩频率）；大脑皮层虽不直接控制战栗，但可通过意识（如寒冷时的主观感受）间接影响下丘脑的体温调节阈值（如预期寒冷时提前启动战栗）。

总之，核心神经中枢是下丘脑的体温调节中枢（尤其是PO/AH），它整合内外温度信号并发出产热指令；脊髓前角运动神经元作为下级中枢，直接执行骨骼肌收缩。简言之，战栗是“下丘脑调控+脊髓执行”的结果，本质是为维持体温稳定的不自主生理反应。本质上，这是躯体运动神经在自主神经中枢调节下完成的不随意活动。

试题1：下列关于神经调节以及反射的叙述，正确的是(      )

A. 人在寒冷环境中会表现出骨骼肌战栗，此过程属于条件反射

B. 肾上腺的髓质分泌肾上腺素，它的分泌活动受内脏神经的直接支配

C. 饮酒过量的人表现出语无伦次、走路不稳，此现象分别与大脑和脑干有关

D. 冬季长跑过程中，随着跑步的进行人呼吸频率会加快，该过程只有神经调节

解析：人在寒冷环境中会表现出骨骼肌战栗，此过程属于非条件反射，A错误；肾上腺的髓质分泌肾上腺素，它的分泌活动受内脏神经的直接支配，B正确；人的语言中枢位于大脑皮层，身体的平衡中枢位于小脑，因此，饮酒过量的人表现出语无伦次、走路不稳，此现象分别与大脑和小脑有关，C错误；冬季长跑过程中，随着跑步的进行人呼吸频率会加快(由CO2通过体液运输到大脑刺激呼吸中枢引起)，故该过程既有体液调节，又有神经调节，D错误。故答案为B。

试题2：下列关于高等动物神经调节和体液调节的叙述，正确的是(    　)

A．寒冷环境中肾上腺素分泌量增加，将引起骨骼肌不自主战栗

B．刺激大脑皮层中央前回的底部，可以引起上肢的运动

C．垂体通过下丘脑分泌的相关激素调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动

D．神经元受刺激产生的兴奋，沿轴突传递给下一个细胞只能是单向的

解析：寒冷环境中肾上腺素分泌量增加，会导致代谢旺盛而抵御寒冷，不是导致骨骼肌不自主战粟的原因，且骨骼肌不自主战粟是神经调节的结果，A错误；刺激大脑皮层中央前回的底部，可以引起头面部肌肉的运动，而上肢的代表区在中央前回的顶部和底部之间，B错误；下丘脑分泌的相关激素作用于垂体，通过垂体分泌的相关激素调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动，C错误；神经元受刺激产生的兴奋，沿轴突不能传递给下一个细胞的，只能通过突触传递单向给下一个细胞，D正确。故答案为D。

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